專利名稱：從scr脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法
從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種從廢觸媒中回收金屬氧化物的方法，具體是從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的蓬勃發(fā)展，空氣污染對(duì)環(huán)境的影響也越亦嚴(yán)重，其中氮氧化物(NOx)為主要常見的污染源之一，造成酸雨傷害到人類的健康，污染大自然的環(huán)境，甚至于土地及農(nóng)作。而業(yè)界使用脫硝技術(shù)大致有選擇性非觸媒還原法(SNCR)及選擇性觸媒還原法(SCR)，后者因?yàn)槭褂脺囟鹊?、脫硝去除率高、成本低廉、且?guī)缀醪划a(chǎn)生二次污染，因此為最常見之氮氧化物控制技術(shù)。常見的SCR脫硝廢觸媒為V2O5-WO3 (MoO3)/TiO2型，此類型觸媒以TiO2為載體，V2O5, WO3> MoO3為活性成分,一般而言,此類型觸媒失效后,其中所含主要成分為 T1:30-40%,V:l-2%,W:2-5%,Mo:2-5%,Si:2-3%,S:l-2%,Fe:0.3-0.6%0 此類型的觸媒，業(yè)界常使用在各NOx產(chǎn)生場(chǎng)所的設(shè)備中，也因此此類型觸媒易造成堵塞、磨損、或高溫引起的燒結(jié)，但最主要常見的問題依然為中毒失效的問題，引起中毒失效的主要因素為砷堿金屬所造成。目前SCR脫硝觸媒的使用年限約在五年以下，依不同的行業(yè)別而有所差別，有些高NOx產(chǎn)生行業(yè)，SCR脫硝觸媒的使用年限甚至在三年以下，失效就必須大量更換，更換后的SCR脫硝廢觸媒屬于有害物質(zhì)，若隨意掩埋或棄置，SCR脫硝廢觸媒中所吸附的有毒物質(zhì)及本身就帶有的重金屬，將嚴(yán)重的危害土地及人類身體健康，若不加以處置對(duì)大自然的影響深遠(yuǎn)且傷害難以挽回。近年來，有相關(guān)處理SCR脫硝廢觸媒的專利或文章問世；例如:將失效之SCR脫硝觸媒再生再利用(美國專利號(hào):4615991、韓國專利號(hào)2002.0071244)，但再生后的SCR脫硝觸媒，使用年限更低，效率降低。因此，SCR脫硝廢觸媒中的有價(jià)氧化物金屬回收技術(shù)，變成了研究的新目標(biāo)，例如:中國臺(tái)灣專利(公告號(hào):1295691)中所提到，將廢脫硝觸媒與Na2CO3混合，在800°C下焙燒，再以水為傾出，再收集此傾出液以萃取劑TOA(Tr1-OCtylamine)以溶煤萃取后，可分離鑰;鶴；又如同中國專利(申請(qǐng)?zhí)?201010254247.8)所敘述的方法 依然不脫高溫鈉化焙燒后，進(jìn)行不同手法的釩鎢及Ti02分離。諸如此類型的回收方法，首先都須經(jīng)高溫鈉化焙燒，成本付出太大。以前者而言，金屬氧化物的萃取分離程序相對(duì)復(fù)雜；又以后者而言，傾出液中的釩含量過低，若要沉釩需要多次的富集程序。因此，本發(fā)明一針對(duì)SCR脫硝廢觸媒中金屬氧化物的回收新技術(shù)，此技術(shù)不僅解決高溫焙燒的問題，且以更簡單的工藝程序，有效率的回收各金屬氧化物，本技術(shù)不僅不造成二次污染，且投資成本低，更符合工業(yè)生產(chǎn)的條件。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下。
從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法，所述SCR脫硝廢觸媒的成分重量百分含量為:T1:30-40%,V:l-2%,W:2-5%,Mo:2-5%,Si:2-3%,S:l-2%,Fe:0.3-0.6%,觸媒經(jīng)水洗、研磨至IO-1OOmesh后，以液堿為主要溶劑并輔以少量氧化劑，在90-100°C下堿浸，過濾可得氧化鈦精礦；另外，含釩鑰鎢貴液的部分，將貴液中的釩富集并除磷后，以氯化銨沉淀偏釩酸銨予與回收；再利用酸進(jìn)行酸沉，將鎢、鑰進(jìn)行回收；具體操作步驟為:1.浸出，將研磨后的SCR脫硝廢觸媒置于反應(yīng)槽中，并加入重量百分濃度為2-10%堿液，固液重量比為1: 1-1: 5，另外加入重量百分濃度為0.5-5%的氧化劑，在溫度90-95°C的條件下反應(yīng)1-4小時(shí)，直至該脫硝廢觸媒中所含的釩、鑰、鎢金屬及氧化鈦溶于該堿液，并且使釩金屬形成高價(jià)；2.將步驟I反應(yīng)后的浸出液過濾，分離，得到富含釩、鑰、鎢的金屬貴液和氧化鈦精礦；3.用除磷劑去除步驟2的金屬貴液中的磷，加除磷直至該金屬貴液中磷含量為Ι-lOppm，再以氯化銨或硫酸銨沉淀釩；得到偏釩酸銨和沉釩后的鎢鑰貴液；4.將沉釩后的鎢鑰貴液用鹽酸、硫酸或磷酸進(jìn)行酸沉，得到鑰酸及鎢酸。上述步驟I中的堿液是氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鍶、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水、氯化鈉或碳酸鈉。上述步驟I中的氧化劑是次氯酸鈉、雙氧水或高錳酸鉀。上述步驟4中的除磷劑是氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂或碳酸鎂。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的益效如下:1.制程簡單:不需焙燒程序，有效降低操作過程的困難性，使得本發(fā)明方法能實(shí)施，并能實(shí)施大批量生產(chǎn)。2.節(jié)省成本:已知的工藝所需要的焙燒工序中設(shè)備、操作、耗材、輔料成本，及氧化劑使用成本，本發(fā)明全不需要，每年可節(jié)省的成本驚人。3.有效回收各金屬不污染環(huán)境:各金屬均有高的回收率，最后排放以中可達(dá)環(huán)保法規(guī)可排放標(biāo)準(zhǔn)。4.回收效益高，產(chǎn)品純度高。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)作進(jìn)一步說明實(shí)施例1在不同固液重量比條件下的試驗(yàn)
將1000 克重量百分含量為 Ti 35%, V 2%, W 3%,Mo 2%, Fe 0.3%的 SCR 脫硝廢觸媒至于反應(yīng)槽中，并加入重量百分濃度為為5%液堿，固液重量比為1: 1-1: 5,另外添加重量百分濃度為1%的雙氧水，在95°C下進(jìn)行浸出反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)各為2小時(shí)。以上述操作條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)完成后各金屬浸出的情況如表I所示。表1:氫氧化鈉/脫硝廢觸媒比值不同時(shí)各金屬的浸出率
權(quán)利要求
1.從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法，其特征在于，所述SCR脫硝廢觸媒的成分重量百分含量為:T1:30-40%, V:l-2%, W:2_5%、Mo:2_5%、S1:2_3%、S: 1-2%、Fe:0.3-0.6%，觸媒經(jīng)水洗、研磨后，以液堿為主要溶劑并輔以少量氧化劑，在90-100°C下堿浸，過濾可得氧化鈦精礦；另外，含釩鑰鎢貴液的部分，將貴液中的釩富集并且在除磷后，以氯化銨沉淀偏釩酸銨予與回收；再利用鹽酸進(jìn)行酸沉，將鎢、鑰進(jìn)行回收；具體操作步驟為: 1)浸出，將研磨后的SCR脫硝廢觸媒置于反應(yīng)槽中，并加入重量百分濃度為2-10%堿液，固液重量比為1: 1-1: 5，另外加入重量百分濃度為0.5-5%的氧化劑，在溫度90-95°C的條件下反應(yīng)1-4小時(shí)，直至該脫硝廢觸媒中所含的釩、鑰、鎢金屬及氧化鈦溶于該堿液，并且使釩金屬形成高價(jià)； 2)將步驟I)反應(yīng)后的浸出液過濾，分離，得到富含釩、鑰、鎢的金屬貴液和氧化鈦精礦； 3)用除磷劑去除步驟2)的金屬貴液中的磷，加除磷直至該金屬貴液中磷含量為Ι-lOppm，再以氯化銨或硫酸銨沉淀釩；得到偏釩酸銨和沉釩后的鎢鑰貴液； 4)將沉釩后的鎢鑰貴液用鹽酸、硫酸或磷酸進(jìn)行酸沉，得到鑰酸及鎢酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法，其特征在于，所述步驟I)中的堿液是氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鍶、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水、氯化鈉或碳酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法，其特征在于，所述步驟I)中的氧化劑是次氯酸鈉、雙氧水或高錳酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法，其特征在于，所述步驟4)中的除磷劑是氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂或碳酸鎂。
全文摘要
本發(fā)明公開了從SCR脫硝廢觸媒中回收金屬氧化物的方法。該方法是將觸媒經(jīng)水洗、研磨后，以液堿為主要溶劑并輔以少量氧化劑，在90-100℃下堿浸，過濾可得氧化鈦精礦和含釩鉬鎢貴液；另外，含釩鉬鎢貴液的部分，將貴液中的釩富集并且在除磷后，以氯化銨沉淀偏釩酸銨予與回收；再利用鹽酸進(jìn)行酸沉，將鎢、鉬進(jìn)行回收。本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)它能夠省去傳統(tǒng)焙燒過程所需消耗的成本及能源，以于降低環(huán)境污染的同時(shí)，達(dá)到提升各種金屬氧化物回收效率的功效。再且能夠直接溶出脫硝廢觸媒中的各種金屬氧化物，省去傳統(tǒng)繁瑣的提取步驟，并能通過簡單操作，達(dá)到獲得高回收率金屬氧化物的功效。
文檔編號(hào)C22B34/34GK103160690SQ20121002312
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者孫玉龍, 劉永浩, 蔡明哲 申請(qǐng)人:虹京環(huán)保有限公司